船闸闸室大型移动模架施工技术在涡河蒙城枢纽建设工程中的应用

宫宝军 郭学太

（浙江省第一水电建设集团股份有限公司 杭州 310051）

1 引言

随着经济社会快速发展，内河航运对船闸等级要求越来越高，在船闸施工过程中，闸室墙施工是船闸主体施工的关键，根据施工图纸等设计文件，闸室墙呈现出轴线长、分块多、高度大、结构尺寸相对单一等特点。以往闸室墙混凝土施工分多次浇筑，一般采用定型大钢模，需搭设脚手架，分块拼装，或采用桁架模板，需架设操作平台，分块拼装。模板在安装、拆除过程中，需要汽车吊安装、装载机模板转运等全程配合。存在劳动强度大、工效低、工期较长、模板拼缝多、留有分层施工缝等问题，容易造成平整度差、色泽不一、施工缝渗水等质量通病。随着工程建设行业对质量、安全、进度的要求不断提高，施工单位都在积极推广新材料、新技术、新工艺在建设工程中的应用。

船闸闸室大型移动模架施工技术，就是在闸室底板上沿船闸纵向敷设轨道，其上架设可移动龙门架，单节闸室墙两侧模板采用整块大型钢模板，龙门架通过顶部大梁上的手拉葫芦与大钢模配合作业，包括安装、拆除和移位，完成闸室墙混凝土浇筑作业。具有结构简明、移动和施工方便、安全、投入少、工效高等特点。与采用满堂脚手架、简易模架等传统施工相比，大幅度降低工人劳动强度、减少用工量，加快施工进度。通过整体大模板的使用，有效提升闸室墙外观质量。

2 工程概况

涡河蒙城枢纽是涡河上一座集防洪、排涝、蓄水灌溉、交通航运于一体的大型枢纽工程，主要工程内容为新建节制闸、船闸以及新老枢纽之间因河道蓄水位变化引起的影响处理工程。其中涡河航道为Ⅳ级标准，新建1000t 级船闸。

船闸闸室有效尺度为240m×23m×4.20m（长×宽×门槛水深），闸室底板高程12.10m，闸墙内底板厚2.80m，底板总宽38.80m。船闸闸室根据伸缩缝的设置共分为12 节，每节长20m，输水廊道以上部分高10.5m，直立式挡墙，采用移动模架施工。

3 工艺原理

船闸闸室大型移动模架施工工艺核心是移动龙门架配合整体大钢模施工技术。根据单节闸室墙尺寸把数块标准及非标准模板拼装成一块整体大钢模，它作为一种工具式模板采用定型化设计及工业化加工制作而成。龙门架采用钢结构构件，由专业起重设备厂家根据起重荷载设计和生产，现场拼装而成，在龙门架顶部大梁上安装一定数量手拉葫芦。模板安装时，采用手拉葫芦与调节螺杆配合，精确定位模板至设计位置，安装两侧端头模板、止水，对模板紧固处理。模板拆除时，采用手拉葫芦均匀起吊钢模板，待钢模板完全脱离混凝土表面后，龙门架携带大钢模移位至下一节闸室施工。重复各步骤完成所有闸室墙段施工。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程图

4.2 操作要点

4.2.1 模板设计

（1）模板设计前应全面熟悉与模板相关的结构设计图纸，明确结构尺寸及质量要求，结合模板施工现场场地及安装、倒运、堆存等条件初步确定模板最大尺寸和模数。

（2）模板设计应遵循标准化、通用化的基本要求，同时对如钢护木、浮式系船柱等部位进行局部优化。

（3）根据构筑物结构形式结合施工荷载对模板及支撑系统进行力学计算。

4.2.2 模板制作

船闸闸室墙高度10.5m，混凝土采用一次浇筑到顶。模板加工制作集中在金结加工场进行，选用6mm 厚Q235B 钢板，水平次楞采用[10 槽钢，间距300mm，竖向主楞采用[18 双拼槽钢，间距800mm；布置M30 对拉螺杆，间距800×2000mm。标准模板单元高度为5.3m，宽度以2.35m 为主，单块模板重量约1.8t（平面尺寸2350mm×5300mm），特殊部位配置特殊尺寸。

4.2.3 移动模架设计及构件制作

根据闸室结构尺寸及模板、施工荷载进行移动模架设计，移动模架由专业起重设备厂家加工制造，构件加工完成涂刷防锈漆后运至现场准备组装。

4.2.4 移动模架组装

移动模架组装包括移动轨道敷设、车架焊装、支腿拼装、支座安装、主梁安装、吊点梁安装、手拉葫芦安装、机电设备安装、连接杆件安装和调节螺杆安装等。

安装前在已浇筑底板上测量放线，用墨线标记出轨道中心线，并标记出闸室墙根部边线，方便现场校核轨道和以后模板安装，并复测闸室墙根部位置的标高。钢轨铺设前在钢轨铺设位置两侧用冲击钻打孔，钢轨安装就位后安装膨胀螺栓，间距1.6m，两侧错开。压板采用的钢板或槽钢等，通过上紧螺帽压紧压板来固定钢轨。钢轨安装固定后将火车轮对放上钢轨，轮对和两端轴承固定，用厚2cm 的钢板焊接成型的车架底座盒焊接在两端轴承上。检查各轮对的位置无误后在底座盒上焊接通长双拼30#工字钢下横梁，将各轮对连成整体，在下横梁上对应轮对位置焊接带有阳头钢板的横向双拼[25 槽钢支承梁。支腿拼装好后整体吊装与支承梁上的阳头连接，用风缆加以固定。一侧支腿全部安装好后立即安装横向连接系。支腿全部安装好后将拼装好的主梁整体吊装，与支腿顶部采用法兰连接。在支腿两侧连接双拼[10 槽钢作为角撑和拉杆。主梁全部安装后好立即安装横向连接系和吊点支承梁，并安装钢丝绳和手拉葫芦。

4.2.5 大模板拼装

闸室墙大型钢模板利用移动模架的钢丝绳和手拉葫芦将标准模板单元吊起固定并进行拼装，还包括模板背部安装围檩和拉条螺栓以保证其稳定和强度，用竖向加劲肋和横向加劲肋进行固定。

4.2.6 大模板定位安装

用移动模架把大模板拉住，用手拉葫芦对其进行调节，使其倾斜到位，后续细节调整；用同样的步骤完成闸室墙迎水侧模板和闸室墙背水侧模板的安装，在整个过程中保持大模板的稳定，缓慢移动以防止其因受力不均发生弯曲变形。

4.2.7 闸室墙混凝土浇筑

为便于混凝土浇筑作业，在模架上搭设操作平台，浇筑前检查拉杆、压脚螺栓有无遗漏或未上紧，检查模板尺寸和安装位置是否正确。浇筑过程中对现场混凝土的坍落度和浇筑时间进行控制，避免对模板产生不利影响。混凝土浇筑按照30cm 分层控制，注意两侧闸室墙混凝土浇筑对称平衡上升，同时检查模板有无上浮、螺旋撑杆有无松脱、手拉葫芦链条有无张紧等。浇筑完成对闸室墙混凝土进行保温保湿养护。

4.2.8 大模板拆除

混凝土强度达到拆模强度后开始拆模，先抽出拉杆，松开螺旋撑杆，割除迎水面模板临时拉杆，拆除顶部顶撑和底部压脚，收紧悬臂梁上的手拉葫芦，利用手拉葫芦将迎水面模板拉向移动龙门架支腿上，临土面模板用悬臂梁上的手拉葫芦向上、向外整体移出。

4.2.9 移动模架携带大模板移位至下一节闸室墙

模板拆除后，移动模架携带大模板缓慢移位至下一节闸室墙，重复以上步骤，直至12 节闸室墙全部浇筑完成。

5 材料

（1）模板用材料：6mm 厚Q235B 钢板作面板，背肋采用10[25 槽钢和18#槽钢，相邻模板拼接用法兰采用12mm 厚钢板。

（2）移动模架构件组成：车架、支腿、支座、主梁、吊点梁、手拉葫芦、机电设备、连接杆件、调节螺杆、轨道等。

（3）混凝土用原材料：水泥采用42.5 等级普通硅酸盐水泥，砂采用河砂，碎石采用二级配，粉煤灰选用二级灰。

6 质量控制

6.1 模板制作及安装质量控制

6.1.1 模板制作模板制作严格按设计尺寸加工，背肋、螺栓孔严格按模板设计成果设置。

6.1.2 模板安装

模板安装前应检查模板面是否洁净，模板间的拼缝应平整、严密，模板支撑应稳固，拉条螺杆不得弯曲，螺帽应拧紧并确保受力均匀。

6.2 钢筋制安质量控制

（1）钢筋制安应严格执行《水工混凝土施工规范》的质量要求。

（2）所有进场钢筋均应有产品合格证和试验报告单，并按规定进行抽复检，除常规力学试验外，钢筋的焊接性能、机械连接性能必须满足要求。

（3）钢筋表面应洁净，使用前将表面油渍、锈皮等清除，严格按设计尺寸加工，钢筋安装完成后应妥加保护，防止锈蚀后污染模板。

（4）钢筋安装完成经自检合格后报请监理验收，验收合格后进行下道工序施工。

6.3 混凝土浇筑质量控制

（1）混凝土所用原材料应有产品合格证、质量证明书，并严格按规范频率复检，不合格原材料坚决不用。

（2）混凝土必须严格按照配合比拌制，无特殊情况不得调整。

（3）混凝土各组份材料应计量准确，自动配料装置定期校验。

（4）混凝土拌合物要求性能稳定，无泌水、离析现象，坍落度满足设计及规范要求。混凝土运输采用混凝土搅拌运输车，并采取保温遮阳措施。

（5）混凝土浇筑严格控制分层厚度及分层浇筑的间隔时间，分层厚度控制在30cm 左右。混凝土振捣均匀，严禁漏振、过振。

（6）混凝土振捣过程中严禁振捣器直接接触止水片、预埋件、对拉螺杆等部件。

（7）混凝土浇筑完成后及时进行养护。

（8）拆模后，混凝土外观质量要求表面颜色基本一致，接缝严密，无麻面、挂帘、错台等缺陷。

6.4 成品保护

（1）混凝土浇筑完成后，后续工序施工时，要注意对混凝土面的保护。

（2）拆模过程中模板不得碰撞混凝土面，对易碰撞部位特别是预留洞口、阳角等易受损部位采取粘贴木条等保护措施。

（3）混凝土养护过程中应注意防止养护用水污染混凝土表面。

7 结果

7.1 闸室墙外观质量显著提高

单节闸室墙采用整块大钢模，混凝土表面无接缝，提高了混凝土表面平整度，减少了裂缝发生，浇筑完成后混凝土表面色泽均匀，提高了闸墙混凝土外观质量。

7.2 经济效益明显

（1）通过移动模架实现大钢模安拆作业，与采用满堂脚手架、简易模架等传统施工工艺相比，大幅度降低了工人劳动强度，降低了用工成本。

（2）与传统搭设满堂脚手架施工相比，大幅度降低了钢管材料购置费、安拆人工费及配合机械费等费用。

8 结语

移动模架施工技术是对闸室挡墙传统施工方法的改进和提升，本文着重介绍了该施工技术工艺原理和施工操作要点。整体移动模架稳定性好，对模板支撑均匀，受力均匀，减小了模板支设误差。单节闸室墙采用整块大钢模，混凝土表面无接缝，提高了混凝土表面平整度，减少了裂缝发生，浇筑完成后混凝土表面色泽均匀，提高了闸墙混凝土外观质量。

移动模架通过手拉葫芦实现与大模板密切配合，与采用满堂脚手架、简易模架等传统施工工艺相比，大幅度降低了用工成本及钢管材料购置费、安拆人工费及配合机械费等费用。移动模架操作简便快捷，加快了施工进度，提高了施工效率。

该施工技术适用于水工构筑物直立式、自重式闸墙、闸墩、挡墙等大尺寸对外露面有较高质量要求的混凝土工程，值得在类似工程中推广■